CH628256A5 - METHOD AND DEVICE FOR THE FINE SIZING OF MATERIALS IN INELASTIC STATE. - Google Patents
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Description
20 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feinzerkleinerung von inelastischen Materialien und von Materialien, die durch Wärmezufuhr und/oder durch Zufuhr und Umwandlung mechanischer Energie in Warme in einen inelastischen Zustand gebracht werden. 25 Mahlgutpartikeln vieler feinzuzerkleinernden Materialien verformen sich bei grossen Beanspruchungen, wie sie insbesondere bei Druck-, Schub- bzw. Prallbeansprüchungen in Zerkleinerungsmaschinen auftreten, praktisch inelastisch. Die gilt für The invention relates to a method and an apparatus for the fine comminution of inelastic materials and of materials which are brought into an inelastic state by supplying heat and / or by supplying and converting mechanical energy into heat. 25 regrind particles of many finely shredded materials deform practically inelastically when subjected to large loads, such as those that occur in particular under pressure, shear or impact loads in shredding machines. That applies to
30 — Materialien, die bereits bei Normaltemperatur eine niedrige Fliessgrenze besitzen, wie z.B. viele Polymere und hier insbesondere die thermoplastischen Polymere (Poly-tetrafluoräthylen, Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid u.a.m.), organische Chemikalien sowie plastische Metalle 35 (z.B. Kupfer), 30 - materials that have a low yield point even at normal temperature, e.g. many polymers and in particular the thermoplastic polymers (poly-tetrafluoroethylene, polyethylene, polypropylene, polyamide etc.), organic chemicals and plastic metals 35 (e.g. copper),
— Materialien, die sich zwar bei Normaltemperatur und niedrigen Beanspruchungen überwiegend elastisch verhalten, jedoch infolge der Beanspruchung erwärmen und verstärkt inelastisch reagieren, z.B. Polystyrol, Polyme-40 thylmethacrylat, - Materials that are mostly elastic at normal temperature and low loads, but heat up due to the load and react more inelastically, e.g. Polystyrene, polyme-40 methyl methacrylate,
—- Materialien, die unter hohen Drücken plastifizièrbar werden, z.M. Alkalihalogenide. - Materials that can be plasticized under high pressures, e.g. Alkali halides.
Als inelastische Materialien gelten solche, in deren Kraft-Verformungs-Diagramm eines Be- und Entlastungsvorgangs 45 sich die Belastungs- und die Entlastungskurve nicht decken. Die erstere verläuft flacher als die Entlästüngskurve. Die von beiden Kurven umschriebene Fläche ist ein Mass für die inelastische Verformung. Im Gegensatz dazu ergeben sich bei elastischen Materialien deckende Belastungs- und Entlastungsso kurven. Es lassen sich zwei Erscheinungsformen der Inelasti-zität unterscheiden: viskoses Fliessen und plastisches Verformen. Welche der beiden überwiegend das Materialverhalten bestimmt, hängt vom molekularen Aufbau des Stoffes sowie bei einem gegebenen Stoff von Temperatur, Geschwindigkeit 55 und Intensität der Beanspruchung ab. Mit Zunehmen der Temperatur bzw. mit Abnehmen der Belastungsgeschwindigkeit verstärkt sich das inelastische Verhalten. Inelastic materials are considered to be those in whose force-deformation diagram of a loading and unloading process 45 the loading and unloading curves do not coincide. The former is flatter than the relief curve. The area circumscribed by both curves is a measure of the inelastic deformation. In contrast, there are covering load and relief curves for elastic materials. Two forms of inelasticity can be distinguished: viscous flow and plastic deformation. Which of the two mainly determines the material behavior depends on the molecular structure of the substance and, for a given substance, on temperature, speed 55 and intensity of the stress. The inelastic behavior increases with increasing temperature or with decreasing loading speed.
Es gilt die allgemeine Tendenz, dass mit Abnehmen der Korngrösse die Fähigkeit von Mahlgutpartikeln, ein inelasti-60 sches Verhalten zu zeigen, sich also inelastisch zu verformen, verstärkt wird. Dies gilt insbesondere bei Partikelgrössen unter 1 mm. Bei der Feinzerkleinerung verhalten sich deshalb Mahlgutpartikel auch jener Materialien praktisch inelastisch, die man üblicherweise zu den elastischen oder nur schwach 65 inelastischen rechnet. - There is a general tendency that, as the grain size decreases, the ability of regrind particles to show inelastic behavior, i.e. to deform inelastically, is increased. This applies in particular to particle sizes below 1 mm. For the fine comminution, regrind particles also behave practically inelastic, even those materials that are usually considered to be elastic or only slightly inelastic. -
Ein inelastisches Materialverhalten erschwert die Zerkleinerung vieler Stoffe, insbesondere zäher Stoffe, beträchtlich. Daher lassen sich viele Materialien der oben genannten An inelastic material behavior considerably complicates the shredding of many substances, especially tough substances. Therefore, many materials of the above can be used
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Gruppen im Korngrössenbereich unterhalb 1 mm nur schwierig zerkleinern. It is difficult to grind groups in the grain size range below 1 mm.
Der Stand der Technik weist zur Überwindung dieser Schwierigkeiten folgende Wege: The prior art shows the following ways to overcome these difficulties:
— Reduzieren der Inelastizität durch Beanspruchung mit grossen Verformungsgeschwindigkeiten und/oder Abkühlen, um die Sprödbruchentwicklung zu fördern (Verspröden der Partikeln), d.h. die überwiegend elastische Verformung des Körpers bis zum Bruch zu bewirken, - Reduction of inelasticity due to stress with high deformation rates and / or cooling in order to promote the development of brittle fractures (embrittlement of the particles), i.e. to cause the predominantly elastic deformation of the body until it breaks,
— eine ausgeprägte Scherbeanspruchung, wie sie an Kanten und Schneiden realisiert werden kann (Schneiden der Partikeln). - A pronounced shear stress, as can be realized on edges and cutting edges (cutting the particles).
Grosse Verformungsgeschwindigkeiten werden in Prallmühlen aller Art und in Luftstrahlmühlen erreicht. Diese Mühlen können mit grossem Luft- bzw. Gasdurchsatz betrieben werden, was die Kühlung des Mahlgutes erleichtert. Prallmühlen eignen sich deswegen besonders für die Feinmahlung von inelastischen Stoffen. Bei sehr ausgeprägtem inelastischen Verhalten muss die Versprödung durch Abkühlen mittels Flüssiggas, z.B. flüssigem Stickstoff, geschehen. Die Zerkleinerung erfolgt in Kaltmahlanlagen, die mit Mühlen aller Arten ausgerüstet sein können, z.B. Prallmühlen, Scheibenmühlen, Schwingmühlen und dgl. High deformation speeds are achieved in impact mills of all kinds and in air jet mills. These mills can be operated with a large air or gas throughput, which facilitates the cooling of the ground material. Impact mills are therefore particularly suitable for the fine grinding of inelastic materials. In the case of very pronounced inelastic behavior, the embrittlement by cooling with liquid gas, e.g. liquid nitrogen. The crushing takes place in cold grinding plants, which can be equipped with mills of all kinds, e.g. Impact mills, disc mills, vibratory mills and the like
Eine ausgeprägte Scherbeanspruchung an Kanten und Schneiden wird bei Schneidmühlen, Schneidgranulatoren, Scheibenmühlen und auch bei Prallmühlen mit profilierten Mahlwerkzeugen realisiert. Schneidmühlen und Schneidgranulatoren eignen sich insbesondere zur Herstellung von Partikeln, deren Grösse über einem Millimeter liegt. Scheiben-. mühlen und Prallmühlen mit profilierten Mahlwerkzeugen werden zur Mahlung bis herab zu Korngrössen von 200 (im eingesetzt. A pronounced shear stress on edges and cutting edges is achieved with granulators, granulators, disc mills and also with impact mills with profiled grinding tools. Cutting mills and cutting granulators are particularly suitable for the production of particles whose size is over one millimeter. Disc. Mills and impact mills with profiled grinding tools are used for grinding down to grain sizes of 200 (in.
Der Energiebedarf der Feinmahlung inelastischer Stoffe oder sich bei der Zerkleinerung inelastisch verhaltender Stoffe ist erheblich und liegt je nach Stoff und Feinheit zwischen 50 und 1500 kWh/t. Die Durchsatzleistungen sinken bei einer gegebenen Mühle erheblich, wenn grössere Feinheiten produziert werden sollen, so bei Kunststoffen z.B. um 80%, wenn die maximale Korngrösse des Fertiggutes von 800 u.m auf 200 [im reduziert werden soll. Bei sehr inelastischen Stoffen erreicht man für diese Feinheiten mit Mühlen üblicher Baugrösse häufig nur Durchsätze zwischen 10 und 40 kg/h. The energy requirement for fine grinding of inelastic materials or for the comminution of inelastic materials is considerable and, depending on the material and fineness, is between 50 and 1500 kWh / t. The throughput rates decrease significantly for a given mill if larger finenesses are to be produced, e.g. for plastics by 80% if the maximum grain size of the finished product is to be reduced from 800 µm to 200 µm. In the case of very inelastic materials, this fineness can often only be achieved with throughputs between 10 and 40 kg / h with mills of conventional size.
Von besonders ausgeprägten inelastischen Materialien, z.B. Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polypropylen und Kupfer, lassen sich Partikeln unter 50 [im fast nicht durch Zerkleinerung herstellen; Pulver dieser Feinheit gewinnt man durch Ausfällen aus Lösungen oder Versprühen aus Schmelzen. Of particularly pronounced inelastic materials, e.g. Polyethylene, polytetrafluoroethylene, polypropylene and copper, particles under 50 [im almost not by grinding; Powder of this fineness is obtained by precipitation from solutions or spraying from melts.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtungen zum Feinzerkleinern von inelastischen Materialien, d.h. zum Zerkleinern auf mittlere volumenbezogene Partikelgrössen von etwa 10 (j.m bis 2 mm, insbesondere 10 bis 500 [im, zu schaffen, mit welchen sich insbesondere die genannten Materialien mit geringeren Schwierigkeiten und niedrigerem maschinellen Aufwand sowie Energiebedarf und/oder mit gleichem Energiebedarf auf grössere Feinheiten als bisher zerkleinern lassen, ohne dass es einer aufwendigen Kaltmahlung bedarf. The invention has for its object to provide a method and a device for the fine grinding of inelastic materials, i.e. for crushing to average volume-related particle sizes of about 10 μm to 2 mm, in particular 10 to 500 μm, with which in particular the materials mentioned are less difficult and require less mechanical effort, as well as energy requirements and / or with the same energy requirements, to greater finenesses can be shredded as before without the need for expensive cold grinding.
Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf einem Verfahren zur Zerkleinerung von inelastischen Materialien der eingangs aufgezählten Stoffgruppen und ist nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das zu zerkleinernde Material zunächst durch eine Druckbeanspruchung in Aussparungen oder Hohlräume gedrängt wird, deren Abmessungen auf die zu erzielende Feinheit abgestimmt sind, und dass nach diesem Vorgang die Materialreste, welche die Teilpartikeln noch verbinden, durch Relativbewegungen der Teilpartikeln zerstört werden und die Teilpartikeln aus Aussparungen bzw. Hohlräumen entfernt werden und eine Presse zur Durchführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens in einer der Arbeitsflächen der Presse Aussparungen vorgesehen sind, deren Grösse der der zu erzielenden Teilpartikeln entspricht. The solution to this problem is based on a method for comminuting inelastic materials of the groups of substances mentioned at the outset and is characterized according to claim 1 in that the material to be comminuted is first pushed into recesses or cavities by a compressive load, the dimensions of which are matched to the fineness to be achieved , and that after this process the material residues that still connect the partial particles are destroyed by relative movements of the partial particles and the partial particles are removed from recesses or cavities and a press for carrying out the method, which is characterized in that at least in one of the work surfaces recesses are provided in the press, the size of which corresponds to that of the partial particles to be achieved.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist mit vorteilhaften Ausgestaltungen in den abhängigen Patentansprüchen gekennzeichnet und umfasst folgende wesentliche Verfahrensschritte: The method according to the invention is characterized by advantageous configurations in the dependent claims and comprises the following essential method steps:
1. Das zu zerkleinernde Material, das in Form von kleinen Partikeln, Fäden, Platten oder Folien vorliegen kann, 1. The material to be shredded, which can be in the form of small particles, threads, plates or foils,
wird, wenn es nicht von Natur aus ausreichend inelastisch ist, so temperiert, dass es bei einer nachfolgenden Druckbeanspruchung genügend inelastisch, insbesondere fliess-fähig wird, um in kleine Hohlräume oder Aussparungen gedrängt werden zu können. Diese Temperierung kann vor dem Beanspruchungsvorgang oder während diesem durch Wärmezufuhr und/oder die zugeführte mechanische Arbeit geschehen. If it is not sufficiently inelastic by nature, it is tempered in such a way that it becomes sufficiently inelastic, in particular flowable, in the event of a subsequent pressure load in order to be able to be pushed into small cavities or recesses. This tempering can take place before the stressing process or during this by adding heat and / or the mechanical work being carried out.
2. Das ursprünglich inelastische oder das temperierte, sich nun inelastisch verhaltende Material wird in entsprechend der zu erzielenden Feinheit kleine Aussparungen oder Hohlräume durch mechanisch bewirkten Druck gedrängt. Die Aussparungen oder Hohlräume können entweder in der Ober- oder Arbeitsfläche von Mahlwerkzeugen ausgebildet oder durch eine Schüttung von losen, dem Zweck entsprechend geformten und bemessenen Mahlkörpern gebildet sein. 2. The originally inelastic or the tempered material, which now behaves inelastically, is forced into small recesses or cavities in accordance with the fineness to be achieved by mechanically induced pressure. The recesses or cavities can either be formed in the upper or working surface of grinding tools or can be formed by a bed of loose, appropriately shaped and dimensioned grinding bodies.
Infolge des mechanisch bewirkten Druckes wird das Material in die Aussparungen oder Hohlräume gepresst, so dass Teilpartikeln der gewünschten Grösse bzw. Grössenverteilung entstehen. Diese Teilpartikeln sind fast immer noch durch lamellen- oder stegartige Materialreste verbunden. As a result of the mechanically induced pressure, the material is pressed into the recesses or cavities, so that partial particles of the desired size or size distribution are produced. These partial particles are almost always connected by lamellar or web-like material residues.
3. Während des Verfahrensschrittes 2 oder danach werden die lamellen- oder stegartigen Verbindungen zwischen den Teilpartikeln durch eine Relativbewegung der Teilpartikeln gegeneinander zerstört und diese dadurch voneinander isoliert. 3. During process step 2 or thereafter, the lamellar or web-like connections between the partial particles are destroyed by a relative movement of the partial particles with respect to one another, thereby isolating them from one another.
4. Teilpartikeln und Mahlwerkzeuge oder Mahlkörper werden voneinander getrennt, gegebenenfalls nach einem vorgeschalteten Desintegrationsschritt. 4. Particles and grinding tools or grinding media are separated from one another, optionally after an upstream disintegration step.
Durch die Verwendung von Mahlwerkzeugen mit Aussparungen, die eine der zu erzielenden Korngrössenverteilung ähnliche Grössenverteilung haben, oder durch Verwendung einer Schüttung aus Mahlkörpern mit einer bestimmten Korngrössenverteilung, so dass auch die sich zwischen Mahlkörpern ergebenden, nach aussen jeweils offenen Hohlräume eine der zu erzielenden Korngrössenverteilung ähnliche Hohlraum-volumenvèrteilung haben, lassen sich nicht nur monodisperse Pulver sondern auch solche gewinnen, die eine vorbestimmte Korngrössenverteilung aufweisen. By using grinding tools with recesses that have a size distribution similar to the grain size distribution to be achieved, or by using a bed of grinding media with a certain grain size distribution, so that the open spaces between grinding media that are open to the outside are similar to the grain size distribution to be achieved Void volume distribution can be obtained not only monodisperse powders but also those that have a predetermined particle size distribution.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignen sich grundsätzlich bekannte Pressen, wie Walzenpressen, Schneckenpressen, Stempelpressen oder dgl., wobei diese jedoch zweckmässigerweise den besonderen Erfordernissen der vorgeschlagenen Feinzerkleinerung anzupassen sind. Known presses, such as roller presses, screw presses, punch presses or the like, are fundamentally suitable for carrying out the method according to the invention, although these are expediently to be adapted to the special requirements of the proposed fine comminution.
Bei einer Walzenpresse zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in der Arbeitsfläche wenigstens einer der Walzen Aussparungen vorgesehen sind, deren Grösse der Grössenverteilung der zu erzielenden Teilpartikeln entspricht oder ähnelt. Die Aussparungen können dadurch gebildet sein, dass in den Arbeitsflächen der Walzen Rillen und Nocken vorgesehen sind und die Nocken der einen Walze in die Rillen der anderen Walze eingreifen. Dadurch werden zahnradähnlich in Umfangs- und Achsrichtung kleine Aussparungen In the case of a roller press for carrying out the method, it is provided that at least one of the rollers has recesses in the working surface, the size of which corresponds or is similar to the size distribution of the partial particles to be achieved. The recesses can be formed in that grooves and cams are provided in the working surfaces of the rollers and the cams of one roller engage in the grooves of the other roller. As a result, small cutouts are made in the circumferential and axial directions, similar to gears
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im Bereich des Walzenspalts ausgebildet. Die Aussparungen an sich und insbesondere die zwischen den Nocken und Ste-.gen sind vorzugsweise nach aussen konisch erweitert, um das Ausstossen der Teilpartikeln zu erleichtern. trained in the area of the nip. The recesses per se and in particular those between the cams and webs are preferably flared outwards in order to facilitate the ejection of the partial particles.
Zum Druckbeanspruchen von Gemischen aus Mahlkörpern und Mahlgut können auch Walzenpressen dienen, die glatte Walzen haben, oder solche nach Art von Brikettpressen, bei denen in der Arbeitsfläche wenigstens einer Walze Aussparungen vorgesehen sind, deren Grösse zur Bildung von Presslingen ein Mehrfaches der der zusammen mit dem zu zerkleinernden Material zu beanspruchenden Mahlkörper ist. Es entstehen so brikettartige Presslinge aus Mahlkörpern und Mahlgut. Um das Zertrennen der gebildeten Teilpartikeln zu bewirken, ist fakultativ vorgesehen, die Walzen mit unterschiedlichen Drehzahlen anzutreiben. Auf diese Weise lassen sich auch mit vergleichsweise grossen Aussparungen vergleichsweise kleine Teilchen erzielen. To pressurize mixtures of grinding media and regrind, roller presses can also be used which have smooth rollers, or those in the manner of briquette presses in which at least one roller has recesses in the working surface, the size of which to form compacts is several times that of the together with the grinding media to be crushed material. This creates briquette-like compacts from grinding media and regrind. In order to effect the separation of the partial particles formed, it is optionally provided to drive the rollers at different speeds. In this way, comparatively small particles can be obtained even with comparatively large cutouts.
Naturgemäss neigen insbesondere die reinen Mahlgutpartikeln dazu, an der Walzenoberfläche und insbesondere in den ausgebildeten Aussparungen zu haften. Eine Ausgestaltung der Walzenpresse sieht daher vor, dass neben den Walzen eine Vorrichtung zum Ausstossen des in die Aussparungen hineingedrängten Materials vorgesehen ist. Derartige Ausstossvorrichtungen können als Bürste, als in die Aussparungen eingreifende Zahnräder mit gerader oder schräger Zahnfläche oder in Form von auf die Aussparungen gerichteten Strahldüsen für Druckgas oder Druckflüssigkeit ausgebildet sein. Es kommen auch andere Ausgestaltungen von Ausstossvorrichtungen in Frage, wie sie bei Pressgranulatoren und Brikettierwalzen bekannt sind. Naturally, the pure regrind particles in particular tend to adhere to the roller surface and in particular in the recesses formed. An embodiment of the roller press therefore provides that, in addition to the rollers, a device is provided for ejecting the material that has penetrated into the recesses. Such ejection devices can be designed as a brush, as gears engaging in the recesses with a straight or inclined tooth surface, or in the form of jet nozzles for compressed gas or pressure liquid directed onto the recesses. There are also other configurations of ejection devices, as are known in press granulators and briquetting rolls.
Um ein leichtes Einziehen von granulatförmigem Mahlgut in den Walzenspalt zu ermöglichen, ist es zweckmässig, oberhalb des Walzenspalts einen ausreichend hohen Fallschacht vorzusehen. Für die Zerkleinerung unter Zuhilfenahme von Mahlkörpern kann es dann zweckmässig sein, einen Doppelfallschacht aus einem inneren Fallschacht für das Mahlgut und einem äusseren Fallschacht für die Mahlkörper vorzusehen. In order to make it easy for granular ground material to be drawn into the nip, it is advisable to provide a sufficiently high chute above the nip. For comminution with the aid of grinding media, it can then be expedient to provide a double chute consisting of an inner chute for the ground material and an outer chute for the grinding media.
Ausser Walzenpressen eignen sich auch Schneckenpressen für die kontinuierliche Feinzerkleinerung. Die Schneckenspindel kann zylindrisch oder insbesondere konisch ausgebildet sein. Bei einer solchen Schneckenpresse kann das Gegenlager zur Pressschnecke, also das Lager, gegen das die Schnecke das Aufgabegut fördert, nachgiebig abgestützt sein, beispielsweise durch Federn oder durch einen hydropneuma-tischen Zylinder. Dadurch lässt sich ein bestimmter maximaler Pressdruck im Verdichtungsraum einhalten. Es werden Presslinge gebildet, die durch im Austrittsspalt gegenläufig angetriebene ineinander kämmende Stift- oder Nockenkränze zerstört werden. Je nach Drehzahldifferenz kann eine mehr oder minder grosse Auflösung des Presslings in die einzelnen Mahlgutpartikeln und Mahlkörper erfolgen. In addition to roller presses, screw presses are also suitable for continuous fine grinding. The screw spindle can be cylindrical or, in particular, conical. In such a screw press, the counter bearing to the press screw, that is to say the bearing against which the screw conveys the feed material, can be resiliently supported, for example by springs or by a hydropneumatic cylinder. This allows a certain maximum pressure to be maintained in the compression chamber. Pellets are formed which are destroyed by intermeshing pin or cam rings in the outlet gap which are driven in opposite directions. Depending on the speed difference, the compact can be more or less dissolved into the individual regrind particles and grinding media.
Die Feinzerkleinerung kleinerer Chargen kann auch in einer Stempelpresse mit einem Presskolben und einem Gegenkolben vorgenommen werden, wobei letzterer nach einem vollendeten Presshub von dem Pressraum zurückgezogen wird, so dass durch weiteres Vorfahren des Presskolbens der gebildete Pressling ausgestossen werden kann. Diese Stempelpresse eignet sich für die Druckbeanspruchung eines Ge-mischs aus Mahlkörpern und Mahlgut. Eine Ausgestaltung einer solchen an sich bekannten Stempelpresse zur besonders vorteilhaften Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sieht vor, dass wenigstens der Gegenkolben drehbar ist und mit in den Pressraum ragenden Scherstiften versehen ist. Dadurch kann eine weitgehende Desintegration des gebildeten Presslings in dem Pressraum erreicht werden, so dass. die anschliessende Trennung der Mahlkörper von den gebildeten Partikeln und die Zerstörung der diese Partikeln miteinander verbindenden Stege bereits im Pressraum begonnen werden kann. The fine comminution of smaller batches can also be carried out in a stamping press with a press piston and a counter-piston, the latter being withdrawn from the press chamber after a completed press stroke, so that the formed compact can be ejected by further advancing the press piston. This stamp press is suitable for the pressure loading of a mixture of grinding media and regrind. An embodiment of such a stamp press known per se for the particularly advantageous implementation of the method according to the invention provides that at least the counter-piston can be rotated and is provided with shear pins projecting into the press chamber. As a result, extensive disintegration of the compact formed in the press space can be achieved, so that the subsequent separation of the grinding media from the particles formed and the destruction of the webs connecting these particles to one another can already be started in the press space.
Die Erfindung ist mit vorteilhaften Einzelheiten an Ausführungsbeispielen anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt: The invention is explained in more detail with advantageous details using exemplary embodiments with reference to a drawing, in which:
Fig. 1 eine Prinzipskizze verschiedener Stufen der Zerkleinerung eines einzelnen Mahlgutpartikels, 1 is a schematic diagram of various stages of comminution of an individual regrind,
Fig. 2 drei Arbeitsstellungen einer Stempelpresse zur Zerkleinerung von Mahlgutpartikeln in einem Kollektiv mit Mahlkörpern, 2 three working positions of a stamp press for comminuting regrind particles in a collective with grinding media,
Fig. 3 eine Stempelpresse mit Scherstiften am Pressstempel und am Gegenstempel in teilweiser und vollständiger Schliessstellung, 3 shows a stamp press with shear pins on the press stamp and on the counter stamp in a partial and complete closed position,
Fig. 4 eine Walzenpresse mit profilierten Walzen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, und zwar Fig. 4a eine Schnittansicht, Fig. 4b eine Stirnansicht der Press walze in vergrössertem Massstab mit einer Vorrichtung zum Ausstossen der Teilpartikeln, Fig. 4c eine Draufsicht auf das Presswalzenpaar, Fig. 4d eine einer Presswalze zugeordnete Ausstossvorrichtung in Form von Strahldüsen, Fig. 4e einen Teilausschnitt der miteinander kämmenden Presswal-zen im Bereich des Walzenspalts im achsnormalen und ächs-parallelen Schnitt, Fig. 4f einen Ausschnitt der miteinander kämmenden Presswalzen im Bereich des Walzenspalts, wobei diese konische Nocken aufweisen, im achsnormalen und achsparallelen Schnitt, Fig. 4g ein Walzenpaar im Bereich des Walzenspalts mit ineinandergreifenden Stegen, die achsparallele Bohrungen aufweisen. Fig. 4 is a roller press with profiled rollers for performing the method according to the invention, namely Fig. 4a is a sectional view, Fig. 4b is an end view of the press roller on an enlarged scale with a device for ejecting the partial particles, Fig. 4c is a plan view of the Pair of press rolls, FIG. 4d an ejection device in the form of jet nozzles assigned to a press roll, FIG. 4e a partial section of the intermeshing press rolls in the area of the roll gap in the axis-normal and axially parallel section, FIG Roll nip, these having conical cams, in the axis-normal and axially parallel section, Fig. 4g a pair of rollers in the area of the nip with interlocking webs that have axially parallel bores.
Fig. 5 eine Walzenpresse mit Glattwalzen zur Verarbeitung von Gemischen aus Mahlgutpartikeln und MahlkÖrpern und 5 shows a roller press with smooth rollers for processing mixtures of regrind particles and grinding media and
Fig. 6 eine Schneckenpresse im Längsschnitt. Fig. 6 is a screw press in longitudinal section.
Fig. 1 zeigt eine Verwirklichungsform des Erfindungsgedankens mit Mahlwerkzeugen in Form von Platten 1 und 1' mit nutenförmigen Aussparungen und stehenbleibenden Stegen in verschiedenen aufeinanderfolgenden Relativstel-lungen [(a.) 1. Öffnungsstellung, (b.) 1. Schliessstellung, (e.) 2. Schliessstellung (nach Relativverschiebung der Platten), (d.) 2. Öffnungsstellung (vor Ausstossen der Teilpartikeln) und (e.) 3. Öffnungsstellung (nach Ausstossen der Teilpartikeln)] in zwei orthogonalen Ansichten. Beide Platten 1 und 1' sind gegeneinander und parallel zueinander beweglich. Ein Mahlgutpartikel 2 wird während des Schliesshubes erfasst, gedrückt und in mehrere Aussparungen gedrängt. Die entstandenen Teilpartikeln 3 in den Aussparungen sind fast immer durch lamellenartige Materialreste 4 verbunden, deren Dicke konstruktiv bedingt ist. Diese Lamellen oder Materialreste werden durch eine Relativbewegung in tangentialer Richtung zerstört. Während des Öffnungshubes oder danach stösst eine Auswurf Vorrichtung 5 die nunmehr getrennten Teilpartikeln 3 aus den Aussparungen aus. Bei der nutartigen Profilierung der Arbeitsflächen der Mahlwerkzeuge entstehen längliche Teilpartikeln. Durch nochmalige Aufgabe mit bevorzugter Ausrichtung quer zu den Aussparungen können die länglichen Teilpartikeln in kubische überführt werden. Fig. 1 shows an embodiment of the inventive idea with grinding tools in the form of plates 1 and 1 'with groove-shaped recesses and standing webs in various successive relative positions [(a.) 1st opening position, (b.) 1st closing position, (e. ) 2nd closing position (after relative displacement of the plates), (d.) 2nd opening position (before ejection of the partial particles) and (e.) 3rd opening position (after ejection of the partial particles)] in two orthogonal views. Both plates 1 and 1 'are mutually movable and parallel to each other. A regrind particle 2 is detected during the closing stroke, pressed and pushed into several recesses. The resulting partial particles 3 in the recesses are almost always connected by lamellar material residues 4, the thickness of which is determined by the design. These slats or material residues are destroyed by a relative movement in the tangential direction. During the opening stroke or thereafter, an ejection device 5 ejects the now separated partial particles 3 from the recesses. The groove-like profiling of the working surfaces of the grinding tools creates elongated partial particles. The elongated partial particles can be converted into cubic particles by repeated application with a preferred orientation transverse to the cutouts.
Fig. 2 dient der Erläuterung der Verwirklichung des Erfindungsgedankens mit Mahlkugeln vön etwa gleicher Grösse als Mahlwerkzeugen. Eine Mischung von Mahlgutpartikeln 2 und Mahlkugeln 6 befindet sich zunächst lose in einem Pressraum 8 (Fig. 2a). Die Kugeln sind kleiner als die Partikeln, um einen brauchbaren Zerkleinerüngsgrad zu erhalten; das Grössenverhältnis kann zwischen 1:3 bis 1:20 liegen und richtet sich nach dem geforderten Zerkleinerungsgrad und nach dem Verformungswiderstand der Partikeln, der bei gegebener Grösse der Mahlkugeln den aufzubringenden Druck be-stimmt. Das Mischungsverhältnis von zu zerkleinerndem Material (Mahlgut) zu Mahlkugeln wird so abgestimmt, dass das Mahlgutvolumen in etwa dem Hohlraumvolumen der Kugel- Fig. 2 is used to explain the realization of the inventive concept with grinding balls of approximately the same size as grinding tools. A mixture of regrind particles 2 and grinding balls 6 is initially loosely in a press chamber 8 (Fig. 2a). The balls are smaller than the particles in order to obtain a usable degree of comminution; the size ratio can be between 1: 3 and 1:20 and depends on the required degree of comminution and the deformation resistance of the particles, which determines the pressure to be applied for a given size of the grinding balls. The mixing ratio of material to be crushed (regrind) to grinding balls is adjusted so that the regrind volume roughly corresponds to the cavity volume of the ball
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schüttung entspricht. Es kann betriebstechnisch günstiger sein, mit Mahlgutüberschuss zu arbeiten, damit nicht in Teilbereichen Mahlkugelbrücken zwischen Kolben und Widerlager entstehen. Mittels eines Presskolbens 9 wird die Mischung dann gegen einen Gegenkolben 10 komprimiert bis eine möglichst dichte Packung der Kugeln vorliegt (Fig. 2b und Einzelheit «A»). Das Mahlgut wird dabei durch die Komprimierung in die Hohlräume zwischen den Kugeln gedrängt. Dabei entstehen Teilpartikeln 3, die noch durch stegartige Materialreste 7 zusammenhängen. Dieser Komprimiervorgang produziert eine ArtPressling 12, dessen Zusammenhalt im wesentlichen durch die Kohäsion im Mahlgut, daneben aber auch durch die Haftkräfte zwischen Mahlgut und Mahl-kugein bestimmt wird. Im Extremfall kann sich ein kompakter Pressling 12 mit dem Mahlgut als verbindende Matrix und den Mahlkugeln als Einlagerungen bilden. Nach der Komprimierung wird der Pressling 12 ausgestossen durch weiteres Vorfahren des Presskolbens 9 und Rückfahren des Gegenkolbens 10 (Fig. 2c). Der Pressling 12 wird anschliessend durch Prall oder Reibung zerstört; dabei zerreissen die stegartigen Materialreste 7 zwischen den Teilpartikeln 3. In einem nachgeschalteten Trennvorgang werden die Mahlkugeln vom Mahlgut getrennt. Die Trennung kann nach einem der bekannten Trennverfahren durchgeführt werden. fill corresponds. From an operational point of view, it may be more economical to work with excess material so that grinding ball bridges do not occur between pistons and abutments in some areas. The mixture is then compressed against a counter-piston 10 by means of a press piston 9 until the balls are packed as densely as possible (FIG. 2b and detail “A”). The ground material is forced into the cavities between the balls by the compression. This creates partial particles 3, which are still connected by web-like material residues 7. This compression process produces a type of compact 12, the cohesion of which is essentially determined by the cohesion in the ground material, but also by the adhesive forces between the ground material and the ground ball. In extreme cases, a compact pellet 12 can be formed with the regrind as a connecting matrix and the grinding balls as deposits. After compression, the compact 12 is ejected by moving the plunger 9 forward and retracting the counter-piston 10 (FIG. 2c). The compact 12 is then destroyed by impact or friction; the web-like material remnants 7 tear between the partial particles 3. In a subsequent separation process, the grinding balls are separated from the ground material. The separation can be carried out according to one of the known separation processes.
Die dichteste Kugelpackung aus gleichgrossen Kugeln besitzt Hohlräume zwei verschiedener Grössen, nämlich ca. 22% und ca. 42% des Kugeldurchmessers. Bei einer Fraktion von Kugeln von etwas verschiedener Grösse und bei nicht vollkommen regelmässiger Packung entstehen Hohlräume bis zu ca. 50% des Kugeldurchmessers d. Daraus ergibt sich für den Zerkleinerungsgrad z, wenn dieser das Verhältnis der maximalen Aufgabepartikelgrösse xniax zur maximalen Teil-partikelgrösse dmax = 0,5 d definiert wird, z = 2xmax/d. Um ein Mahlprodukt mit einer Korngrösse von weniger als 50 [im zu erzeugen, sind Mahlkugeln mit einem Durchmesser von 100 {im einzusetzen. The densest ball packing made of balls of the same size has cavities of two different sizes, namely approx. 22% and approx. 42% of the ball diameter. With a fraction of balls of somewhat different sizes and with a packing that is not completely regular, voids of up to approx. 50% of the ball diameter arise. For the degree of comminution z this results if the ratio of the maximum feed particle size xniax to the maximum partial particle size dmax = 0.5 d is defined, z = 2xmax / d. In order to produce a grinding product with a grain size of less than 50 µm, grinding balls with a diameter of 100 µm are to be used.
Fig. 3 zeigt in einer weitgehend offenen (Fig. 3 a) und einer weitgehend geschlossenen Stellung (Fig. 3b) eine modifizierte Pressvorrichtung, deren Presskolben 9 und Gegenkolben 10 drehbar sind und jeweils Scherstifte 14 aufweisen. Ein langsames Drehen des Presskolbens verhindert die Entstehung von Brücken zwischen den Stiften zwischen Presskolben und Gegenkolben und bewirkt die Zerstörung der Materialreste und Verbindungen zwischen den Teilpartikeln 3 bereits während des Komprimiervorganges. FIG. 3 shows in a largely open (FIG. 3 a) and a largely closed position (FIG. 3 b) a modified press device, the press piston 9 and counter piston 10 of which are rotatable and each have shear pins 14. A slow rotation of the plunger prevents the formation of bridges between the pins between the plunger and counter-piston and causes the material residues and connections between the partial particles 3 to be destroyed during the compression process.
Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben. Three exemplary embodiments of a device for carrying out the method according to the invention are described below.
In den Fig. 4a bis 4g ist eine Walzenpresse mit zwei parallelen profilierten Arbeitsflächen 16, die von Presswalzen gebildet werden, deren Umfangsgeschwindigkeiten unterschiedlich eingestellt werden können, dargestellt. Die Mahlgutpartikeln werden gegebenenfalls in einem Vorwärmer bis zum inelastischen Verhalten vorgewärmt und fallen über einen trichterförmigen Aufgabeschacht 15 in den Walzenspalt. Jede Walze besitzt Umfangrillen 17 (Fig. 4b bis 4e) der Tiefe t' und der Breite b' (Fig. 4e). Stege 18 zwischen den Rillen 17 haben die Breite b und sind mit konischen eingefrästen Aussparungen 19 der Weite w und der Tiefe t versehen. Diese Aussparungen 19 reichen nicht auf den Grund der Umfangsrillen 17, so dass t kleiner als t' ist. Zwischen den Aussparungen 19 verbleiben Nocken 20 der Länge 1, der Breite b und der Höhe t. Beide Presswalzen 16 sind so justiert, dass die Stege 18 der einen in den Rillen 17 der anderen Walze laufen und die Stege so tief eintauchen, dass ihre Oberkante jeweils unterhalb der Aussparungssohle verläuft. Das zugeführte Mahlgut in Form von Partikeln 2 oder Folien wird während des Einzugs in mehrere Aussparungen 19 beider Presswalzen 16 gedrückt; es entstehen Teilpartikeln 3, die die Nuten ganz oder teilweise ausfüllen. Infolge der Differenzbewegung zwischen den Presswalzen 16 werden die Verbindungslamellen zwischen den Teilpartikeln zerstört. Um dies zu gewährleisten, muss der Differenzweg zwischen der Überschneidung mindestens die Grösse (w + 1) haben. Als Ausstossvorrichtungen dienen Zahnräder 21 oder mitrotierende Bürsten 22 oder Stössel, wie sie an Zahnradgranulatoren oder Brikettierwalzenpressen üblich sind. Das Ausstossen kann auch durch Druckluft oder Druckflüssigkeit geschehen, die aus seitlich angeordneten Düsen 23 (Fig. 4d) auströmt. Bei manchen Materialien genügt es, die Nuten mit einer benetzenden Flüssigkeit, z.B. Wasser oder Methanol, einzusprü-hen, damit die Fliehkraft allein ausreicht, um die Teilpartikel auszuwerfen. Diese Methode wird durch eine konische Form der Nuten begünstigt. Weite und Tiefe der Aussparungen 19 können genauso gross wie die Breite b der Stege 18 sein, also w = t = b; es sind auch verschiedene Abmessungen möglich, also w ^ b, t ^ b und w ^ t; auch andere Formen der Aussparungen sind möglich. Eine Walze kann Rillen und Aussparungen verschiedener Abmessungen, also z.B. bj < b2 < b3 u.s.f. sowie tj < t2 < t3 u.s.f., und unterschiedliche Formen haben, so dass ein Partikelkollektiv mit unterschiedlich grossen und geformten Partikeln entsteht, 4a to 4g show a roller press with two parallel profiled working surfaces 16 which are formed by press rollers, the peripheral speeds of which can be set differently. The regrind particles are optionally preheated in a preheater until inelastic behavior and fall through a funnel-shaped feed shaft 15 into the nip. Each roller has circumferential grooves 17 (Figs. 4b to 4e) of depth t 'and width b' (Fig. 4e). Crosspieces 18 between the grooves 17 have the width b and are provided with conical milled recesses 19 of the width w and the depth t. These recesses 19 do not extend to the bottom of the circumferential grooves 17, so that t is smaller than t '. Cams 20 of length 1, width b and height t remain between the recesses 19. Both press rollers 16 are adjusted so that the webs 18 of one run in the grooves 17 of the other roller and immerse the webs so deep that their upper edge runs below the recess base. The regrind in the form of particles 2 or foils is pressed into several recesses 19 of both press rolls 16 during the drawing-in; there are partial particles 3 that completely or partially fill the grooves. As a result of the differential movement between the press rolls 16, the connecting lamellae between the partial particles are destroyed. To ensure this, the difference between the overlap must be at least size (w + 1). Gears 21 or co-rotating brushes 22 or plungers are used as ejection devices, as are common on gear granulators or briquetting roller presses. The ejection can also be done by compressed air or pressure fluid that flows out from laterally arranged nozzles 23 (FIG. 4d). For some materials it is sufficient to wipe the grooves with a wetting liquid, e.g. Spray water or methanol so that the centrifugal force alone is sufficient to eject the partial particles. This method is favored by a conical shape of the grooves. The width and depth of the recesses 19 can be the same size as the width b of the webs 18, ie w = t = b; different dimensions are also possible, ie w ^ b, t ^ b and w ^ t; other forms of recesses are also possible. A roller can have grooves and recesses of different dimensions, e.g. bj <b2 <b3 etc. as well as tj <t2 <t3 etc. and have different shapes, so that a particle collective with particles of different sizes and shapes is created,
falls eine derartige Produktspezifikation gefordert wird. if such a product specification is required.
Eine andere Ausbildung der Profilierung zeigt Fig. 4f. Rillen und Stege sind radial konisch. Bei ebenfalls konischen Flanken der Nocken erhalten die Aussparungen eine Form, die das Auswerfen der Teilpartikeln begünstigt. Die Presswalzenapparatur kann auch so betrieben werden, dass die Teilpartikeln bei nachfolgenden Umdrehungen von neu eingespeisten Mahlgutpartikeln seitlich herausgedrückt werden. Da beide Walzen mit verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten rotieren, schneiden die Nocken der anderen Walze die sich herausschiebenden Teilpartikeln in Teile; es entsteht ein Kollektiv von Partikeln verschiedener Grösse bis herab zu einem Zehntel oder Zwanzigstel der Grösse der Aussparungen. Bei dieser Betriebsweise können auch Presswalzen eingesetzt werden, deren Stege 18 zwischen den Rillen achsparallele Bohrungen 24 erhalten (Fig. 4g). Another form of profiling is shown in FIG. 4f. Grooves and ridges are radially conical. If the flanks of the cams are also conical, the recesses are given a shape which favors the ejection of the partial particles. The press roller apparatus can also be operated in such a way that the sub-particles are pushed out laterally by newly fed regrind particles during subsequent rotations. Since both rollers rotate at different circumferential speeds, the cams of the other roller cut the part particles that slide out into parts; there is a collective of particles of different sizes down to a tenth or twentieth the size of the recesses. In this mode of operation, press rolls can also be used, the webs 18 of which have axially parallel bores 24 between the grooves (FIG. 4g).
Nockenwalzen können mit Partikeln beschickt werden, deren lineare Abmessungen bis zu zehnmal grösser sind als die Abmessungen der Aussparungen. Aus konstruktiven Gründen liegt die untere Grenze von Ausfräsungen bei ca. 0,3 mm X 0,3 mm. Als untere Grenze für Bohrungen kann 0,1 mm angesehen werden. Cam rollers can be loaded with particles whose linear dimensions are up to ten times larger than the dimensions of the cutouts. For design reasons, the lower limit of millings is approximately 0.3 mm X 0.3 mm. The lower limit for holes can be 0.1 mm.
In Fig. 5a ist eine Walzenpresse dargestellt, bei der eine Mischung aus Mahlgut 2 und Mahlkugeln 6 zwischen zwei rotierenden glatten Presswalzen 28 gepresst wird. Die Mischung, die gegebenenfalls in einem Vorwärmer zunächst auf eine ein vorwiegend inelastisches Verhalten des Mahlguts sicherstellende Temperatur vorzuwärmen ist, wird über einen Fallschacht 29 entsprechender Höhe von oben in den Walzenspalt 34 zugeführt und tritt mit einer Geschwindigkeit ein, die etwa der Walzenumfangsgeschwindigkeit entspricht. Eine Walze ist beweglich angeordnet und wird mittels vorgespannten Federn 30 oder hydraulisch gegen einen Anschlag 31 gepresst. Mahlgut und Mahlkugeln können entweder als Mischung (Fig. 5a) oder auch schichtweise (Fig. 5b) zugegeben werden, indem die Mahlgutteilchen 2 durch einen inneren Fallschacht 32 und die Mahlkugeln 6 durch einen äusseren Fallschacht 33 eingespeist werden, so dass zu beiden Seiten des Mahlgutes die Mahlkugeln dem Walzenspalt zustreben. Bei folien- oder plattenartig geformten Mahlgutteilchen ist diese unterteilte Art der Aufgabe ebenfalls sinnvoll. Im Walzenspalt 34 wird die Mischung kom'paktiert und dabei das Mahlgut in die Hohlräume zwischen den Mahlkugeln 6 gedrängt. Es entstehen fladenförmige Presslinge 35, die an- 5a shows a roller press in which a mixture of regrind 2 and grinding balls 6 is pressed between two rotating smooth press rollers 28. The mixture, which may need to be preheated in a preheater to a temperature which ensures a predominantly inelastic behavior of the millbase, is fed into the roll gap 34 from above via a drop shaft 29 of a corresponding height and enters at a speed which corresponds approximately to the roll circumferential speed. A roller is arranged to be movable and is pressed against a stop 31 by means of prestressed springs 30 or hydraulically. Grist and grinding balls can either be added as a mixture (Fig. 5a) or in layers (Fig. 5b) by feeding the grist particles 2 through an inner chute 32 and the grit balls 6 through an outer chute 33, so that on both sides of the Grind the grinding balls towards the nip. In the case of regrind particles shaped like foils or plates, this subdivided type of task is also useful. The mixture is compacted in the roller gap 34 and the ground material is forced into the cavities between the grinding balls 6. Flat-shaped compacts 35 are formed which
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10 10th
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20 20th
25 25th
30 30th
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40 40
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60 60
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schliessend zerstört werden müssen. Mahlgut und Mahlkugeln werden nach der Aufteilung mittels Siebung, Windsichtung oder Magnetscheidung voneinander getrennt. Es kann auch eine Kombination der Trennverfahren benutzt werden. must finally be destroyed. The regrind and balls are separated from each other by sieving, air separation or magnetic separation. A combination of the separation methods can also be used.
Die Grösse der Hohlräume zwischen den Mahlkugeln hängt von deren Grösse und Form ab. Durch Variation der Grössenzusammensetzung der Mahlkugeln lässt sich eine gewünschte Partikelgrössenverteilung des Mahlproduktes einstellen. Mit Kugeln von 100 [im Durchmesser lassen sich Kollektive zwischen 10 (im und 60 [im erzeugen. The size of the cavities between the grinding balls depends on their size and shape. A desired particle size distribution of the grinding product can be adjusted by varying the size composition of the grinding balls. With spheres of 100 [in diameter, collectives between 10 (im and 60 [im.
Anstelle von Mahlkugeln können auch Zylinderabschnitte oder unregelmässig geformte Mahlkörper eingesetzt werden. Instead of grinding balls, cylinder sections or irregularly shaped grinding media can also be used.
Eine Mischung aus Mahlgutteilchen 2 und Mahlkörpern 6 kann auch in einer Schneckenpresse komprimiert werden, wie sie Fig. 6 zeigt. Eine Pressschnecke (Schneckenspindel) 38 fördert die Mischung gegen ein nachgiebiges Gegenlager 39, das mittels Federn 40 in axialer Richtung nach oben gedrückt wird. Damit lässt sich ein fest vorgegebener maximaler Druck im Pressraum einstellen. Das Gegenlager 39 weicht entsprechend der Förderleistung der Schnecke und des eingestellten Drucks nach unten aus, so dass die Mahlgut-Mahlkörper-Mischung radial durch einen Austrittsspalt 37 austreten kann. Die Welle 41 der Pressschnecke 38 ist im Pressraum zwischen dieser und dem Austrittsspalt 37 mit einem Scherstift 42 bestückt, der mitrotiert. Entstehende Brücken aus Mahlkörpern 6 und Mahlgut werden zerstört sowie der Mischung eine Relativbewegung aufgeprägt, welche die Trennung der Teilpartikeln voneinander unterstützt. Das Gegenlager 39 rotiert ebenfalls und besitzt weiter aussen im horizontalen Austrittsspalt 37 einen Kranz von Scherstiften 44, in deren Nachbarschaft ein weiterer Scherstiftkranz 43 am Gehäuse 45 der 5 Schneckenpresse angebracht ist, mit dem der Kranz 44 kämmt Diese Scherstifte haben die Aufgabe, den Presskuchen zu zerstören, damit die nachfolgende Trennung von Mahlgut und Mahlkörpern möglich wird. Entsprechend dem Bedarf kann die Schneckenpresse auch mit mehr als zwei' io Scherstiftkränzen bestückt werdén. Das Schneckengehäuse 45 und das Gegenlager 39 besitzen gegebenenfalls Kanäle 46 für Kühl- bzw. Heizflüssigkeiten, um die Temperatur im Pressraum auf dem verfahrenstechnisch optimalen Punkt zu halten. . A mixture of regrind particles 2 and grinding media 6 can also be compressed in a screw press, as shown in FIG. 6. A press screw (screw spindle) 38 conveys the mixture against a resilient counter bearing 39, which is pressed upwards in the axial direction by means of springs 40. This allows a fixed, predetermined maximum pressure to be set in the press room. The counter bearing 39 deviates downwards in accordance with the delivery capacity of the screw and the set pressure, so that the ground material / grinding media mixture can exit radially through an outlet gap 37. The shaft 41 of the press screw 38 is equipped in the press space between the latter and the outlet gap 37 with a shear pin 42 which also rotates. Bridges formed from grinding media 6 and regrind are destroyed and the mixture is subjected to a relative movement which supports the separation of the partial particles from one another. The counter bearing 39 also rotates and has a ring of shear pins 44 further out in the horizontal outlet gap 37, in the vicinity of which another shear pin ring 43 is attached to the housing 45 of the 5 screw press with which the ring 44 meshes. These shear pins have the task of closing the press cake destroy so that the subsequent separation of the grinding stock and grinding media is possible. Depending on requirements, the screw press can also be equipped with more than two '10 shear pin rings. The worm housing 45 and the counter bearing 39 optionally have channels 46 for cooling or heating liquids in order to keep the temperature in the pressing chamber at the optimum point in terms of process technology. .
15 Neben diesen beschriebenen drei Ausführüngsbeispielen einer Presse zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung sind auch andere entwickelbar, mit denen das neue Zerkleinerungsverfahren durchgeführt werden kann, das hinsichtlich Durchsatz und Arbeitsbedarf günstigere 2o Werte als die bisherigen Verfahren aufweist. 15 In addition to the described three exemplary embodiments of a press for carrying out the method according to the invention, others can also be developed by means of which the new comminution method can be carried out, which has lower values in terms of throughput and labor requirements than the previous methods.
Beispielsweise ist für die Zerkleinerung von Hochdruck-polyäthylen-Granülat auf ein Produkt mit einer Partikelgrösse von 100% < 250 [im, 50% < 150 [im und 30%. < 100 [im ein Arbeitsbedarf von ca. 50 bis 80 kWh/t not-25 wendig. Erfindungsgemässe Vorrichtungen von einer Grösse der üblicherweise eingesetzten Prallmühlen erreichen dabei Durchsätze bis zu 200 kg/h. Bei der Prallmahlung liegt der Arbeitsbedarf dagegen über 500 kWh/t, die Durchsätze sind kleiner als 50 kg/h. For example, for the comminution of high-pressure polyethylene granules to a product with a particle size of 100% <250 [im, 50% <150 [im and 30%. <100 [im a work requirement of approx. 50 to 80 kWh / t not-25 maneuverable. Devices according to the invention of the size of the impact mills normally used achieve throughputs of up to 200 kg / h. In the case of impact grinding, on the other hand, the work requirement is over 500 kWh / t, the throughputs are less than 50 kg / h.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |